劉立華，耿建康，宋亞凈

引黃入冀補淀工程河北引水總量控制因子淺析

劉立華，耿建康，宋亞凈

(河北省水利水電第二勘測設(shè)計研究院，河北石家莊050021)

充分利用引黃水是緩解河北省水資源短缺的有效途徑。本文通過對影響引黃入冀補淀工程引水總量的小浪底水庫調(diào)度運行管理、黃河下游各條件下的流量要求等控制因子的分析，確定多年平均引黃水量，進(jìn)而為工程調(diào)度運行管理提供技術(shù)支撐。

引黃入冀補淀；引水總量；運行管理；控制因子

1 項目背景

河北省屬典型的資源型缺水省份，經(jīng)濟社會的快速發(fā)展是靠嚴(yán)重超采地下水，以犧牲農(nóng)業(yè)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展為代價的。雖然南水北調(diào)中線工程全線完成，按照規(guī)劃，5年內(nèi)，河北省可以調(diào)蓄30億m3長江水，但南水北調(diào)主要補充城市生活及工業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉問題依然不能解決。缺水已經(jīng)成為影響經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全和社會政治穩(wěn)定的重大問題，已成為制約河北省構(gòu)建和諧社會、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。面對水資源嚴(yán)重短缺的狀況，河北省在開源、節(jié)流、加強管理等方面作出了積極努力。從目前供水系統(tǒng)看，最具開發(fā)潛力的是黃河水。根據(jù)《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》，河北省與天津享有18.44億m3黃河水量指標(biāo)。目前河北省僅有位山一條輸水線路，沒有引黃專用通道，引水時間與灌溉不匹配、水價偏高、工程運行管理及協(xié)調(diào)難度大，自1993～2011年，河北省利用位山引黃入冀工程共實施引水17次，共引水32.733億m3，年均引水量僅1.93億m3，遠(yuǎn)低于位山線路年設(shè)計引水5億m3指標(biāo)。

為緩解河北省水資源短缺局面，充分高效利用引黃水，河北省實施了引黃入冀補淀工程。工程自河南濮陽渠村引黃閘引水，主要經(jīng)南湖干渠、沿第三濮清南干渠經(jīng)向西北自清豐縣南留固村穿衛(wèi)河入河北境內(nèi)新開渠、留固溝、東風(fēng)渠、支漳河、老漳河、滏東排河、北排河、紫塔干渠、古洋河、小白河等最終入白洋淀。工程全部采用自流明渠輸水方式。工程輸水線路途經(jīng)河南、河北2省6市(濮陽市、邯鄲市、邢臺市、衡水市、滄州市、保定市) 23個縣市區(qū)，線路總長482km，其中河南省境內(nèi)為84km，河北省境內(nèi)398km，采用自流輸水方式。

2 引水原則

(1)以供定需原則。經(jīng)分析，引黃入冀補淀工程受水區(qū)27個縣(市、區(qū))在東線二期實施條件下，維持現(xiàn)狀虧水灌溉水平，缺水14.55億m3；如按照充分灌溉即使強化節(jié)水條件下規(guī)劃水平年2020年東線二期實施缺水19.37億m3，需水缺口較大，因此引黃入冀補淀工程引水量應(yīng)按以供定需原則。

(2)設(shè)置專用引水通道原則。目前河北省位山引黃自1993～2011年，利用位山引黃入冀工程共實施引水17次，年均引水量僅1.93億m3，遠(yuǎn)低于位山線路年設(shè)計引水5億m3指標(biāo)。黃河水量分配未用足用好的主要原因就是沒有引黃專用通道，因此引黃入冀補淀工程輸水渠道應(yīng)疊加原用水戶規(guī)模。

(3)原有用水戶優(yōu)先原則。即在滿足利津斷面生態(tài)環(huán)境需求和花園口防凌控制的基礎(chǔ)上，優(yōu)先滿足原有河南、山東和河北(6.2億m3)用水戶的引水要求，再滿足引黃入冀補淀引水要求。

本次引黃入冀補淀工程規(guī)模疊加了河南渠村灌區(qū)本身規(guī)模，河南、河北2省可在設(shè)計引黃時段內(nèi)同時引水，另外工程為永久性工程，有利于工程調(diào)度管理。本文主要分析影響河北引黃水量控制因子以便確定引黃總量規(guī)模，進(jìn)而為工程調(diào)度運行管理提供技術(shù)支撐。

3 影響河北引黃水量控制因子分析

黃河下游河段以防洪、處理泥沙、供水為主。小浪底水庫主要承擔(dān)下游河段防洪(防凌)、減淤、供水、灌溉及發(fā)電任務(wù)，小浪底水庫調(diào)度對防止下游河道功能性不斷流也具有重要作用。

3.1 《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》

2010年10月國務(wù)院下發(fā)“國務(wù)院關(guān)于全國水資源綜合規(guī)劃(2010～2030)的批復(fù)”(國函［2010］118號)，批復(fù)《全國水資源綜合規(guī)劃》。作為該規(guī)劃重要組成部分《黃河流域水資源綜合規(guī)劃》的黃河水資源配置方案如下。

(1)現(xiàn)狀至南水北調(diào)東、中線工程生效前。黃河“87”分水方案的適用條件是在南水北調(diào)工程生效以前，因此在南水北調(diào)東、中線工程生效以前，黃河水資源配置方案仍為黃河“87”分水方案。

考慮到黃河水資源量的減少，統(tǒng)籌考慮河道內(nèi)外用水需求，在“87”分水方案的基礎(chǔ)上配置河道內(nèi)外水量，配置河道外可利用水量為341.16億m3，入海水量193.63億m3。其中河北、天津配置黃河水量18.44億m3。

(2)南水北調(diào)東中線生效后至南水北調(diào)西線一期工程生效以前。以2020年為配置水平年，對于向河北、天津配置水量，2002年國務(wù)院批復(fù)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》在海河流域水資源供需分析時指出“考慮到南水北調(diào)即將實施，本次規(guī)劃只將引黃濟冀水量計入可供水量。引黃濟冀可供水量按穿衛(wèi)樞紐能力5億m3計(折算至黃河邊為6.2億m3)，其中供城市1.46億m3，供農(nóng)村3.54億m3”。因此，南水北調(diào)東、中線工程生效后，因其供水區(qū)包含了河北、天津的部分地區(qū)，加上黃河水資源緊缺的實際，仍考慮向河北配置6.2億m3水量，不再考慮向天津配置水量。但是在必要時，根據(jù)河北、天津的缺水情況和黃河流域來水情況，可以向河北、天津應(yīng)急供水。

(3)小浪底水庫入庫水量。小浪底入庫水量，按小浪底斷面多年平均天然來水量減去小浪底斷面以上配置水量計算?，F(xiàn)狀，小浪底水庫多年平均入庫水量為275.7億m3，其中汛期138.4億m3，非汛期137.3億m3；2020年，小浪底水庫多年平均入庫水量為258.6億m3，其中汛期130.7億m3，非汛期127.9億m3。

(4)小浪底水庫水位控制。小浪底水庫按正常運用期運用。汛期7～9月小浪底水庫按照汛限水位254m(相應(yīng)庫容10億m3)控制運行，汛末10月可蓄至正常蓄水位275m(相應(yīng)庫容51億m3)；非汛期11月至翌年6月按正常蓄水位275m控制運行。

(5)小浪底以下水量配置。現(xiàn)狀，黃河小浪底以下河段配置水量133.42億m3，其中河北、天津18.44億m3，引水時段為冬4月(11月至翌年2月)。2020年水平，黃河小浪底以下河段配置水量122.7億m3，其中河北6.2億m3。

(6)黃河下游功能性不斷流要求。黃河下游不斷流的標(biāo)準(zhǔn)是滿足主要斷面生態(tài)環(huán)境需水要求，根據(jù)下游用水量大的特點，滿足利津斷面生態(tài)環(huán)境需水就基本能夠滿足下游河道生態(tài)環(huán)境需水要求。因此用利津斷面生態(tài)環(huán)境需水代表下游防斷流和河口生態(tài)環(huán)境要求，利津斷面生態(tài)環(huán)境需水主要包括河道不斷流、河口三角洲濕地、水質(zhì)、水生生物需水等。綜合考慮各研究成果，從維持功能性不斷流考慮，利津斷面非汛期生態(tài)環(huán)境流量分月過程為，4～6月最小流量300m3/s；11月至翌年3月根據(jù)黃河水量調(diào)度年預(yù)案編制情況，按100m3/s控制；汛期平均最小流量(不含輸沙水量)為280m3/s。

(7)黃河下游防凌控制。根據(jù)黃河下游防凌特點，小浪底水庫防凌控制主要影響12和2月，流量過程由大到小控制，1月也要考慮。因此，設(shè)定小浪底水庫防凌控制花園口斷面流量為：12月平均500m3/s，1和2月平均400m3/s。

(8)河南、河北引水流量規(guī)模。在節(jié)約土地資源，節(jié)省投資，充分利用現(xiàn)有工程前提下，確定新、老引黃閘渠首設(shè)計流量為150.0m3/s。

4 結(jié)語

充分利用引黃水是緩解河北省水資源短缺的有效途徑。本文通過分析小浪底水庫入庫水量、小浪底水庫水位控制、小浪底以下水量配置、黃河下游功能性不斷流要求、黃河下游防凌控制、河南河北引水流量規(guī)模和用水戶優(yōu)先方式等影響引黃入冀補淀工程引水總量的控制性因子，以便最終確定多年平均引水總量。

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2017-01-17

劉立華(1977年—)，男，高級工程師。